插销|解码“飞天”舱外航天服


插销|解码“飞天”舱外航天服
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7月4日 , 在北京航天飞行控制中心大屏拍摄的航天员在舱外工作场面 。 据中国载人航天工程办公室消息 , 北京时间2021年7月4日14时57分 , 经过约7小时的出舱活动 , 神舟十二号航天员乘组密切协同 , 圆满完成出舱活动期间全部既定任务 。 新华社采访人员金立旺摄
李国利 占康 黎云
7月4日 , 神舟十二号航天员刘伯明、汤洪波从空间站天和核心舱节点舱成功出舱 , 身上穿着的我国自主研制的“飞天”舱外航天服在太空中格外醒目 。
120公斤重的舱外航天服 , 是航天员执行出舱活动的铠甲 。 它像一个人形飞船 , 充上一定的压力后 , 可保护航天员的生命安全 , 抵御外太空的高低温、强辐射等 。
那么 , 这件比黄金还贵重的“飞天战袍” , 是由什么做成的?又是怎么做出来的?采访人员来到航天员中心研发与总装测试部服装车间 , 走近一群制衣匠的世界 。
头盔面窗:制作需要经过47道工序
舱外服上的头盔面窗 , 是航天员进行出舱活动时观察外界的窗口 。
头盔面窗有多层 , 最里层为双层压力面窗 , 是整个头盔的承压密封结构 , 呈曲面型 , 直接关系到航天员的生命安全 , 必须做到绝对安全可靠 。
“且不说它的承压材料要经过多少轮的选择、测试 , 光密封加缝合就耗时两个月 , 一共完成47道工序 。 ”中心研发与总装测试部副部长邓小伟说 , 就拿面窗除尘来说 , 先吹洗 , 再不间断擦拭两小时左右 , 直到肉眼看不到一丝灰尘 。
其中 , 粘胶要分多轮逐步进行 。 每次粘胶 , 都要将其放到恒温恒湿箱里进行胶固化 , 再进行气密性测试以及低温露点测试 , 可视区还要进行充分的氮气置换 , 防止夹层中残留的水汽在低温情况下起雾影响视线 。
“波纹袖”:既舒适又灵活
缝纫车间的王其芳工龄最长 , 一干就是21年 , 她手下的针线活走针紧密、顺直 , 美观又严谨 。 缝纫组组长杨金兴说:“她做的航天服上肢是最好的!”
在太空 , 航天员穿着航天服后活动的操作主要靠上肢实现 , 所以制作时既要考虑活动的灵活性 , 还得考虑充压后的承力性 。 王其芳用一双巧手 , 做出来的“波纹袖”充压后舒适度和灵活度都是一流 。
她以打结为例介绍说 , 因为结点是多条线的交错处 , 特别硬 , 就得用簪子扎孔、穿针 , 再用镊子把针拽出 , 光打结就有3道工序 , 一套舱内航天服上肢有76处孔需要打结 , 仅这个活就得干两三天 。
必须用手工吗?能不能用设备替代呢?车间主任李杨说:“从目前的技术能力看 , 还真不行 。 没有任何一个机械比手更灵活 。 ”
舱外手套:尺寸公差不超过1毫米
与王其芳同样手巧的 , 还有做手套的师傅郭浓 。 他两个月要交付6副舱外手套 , 几乎每天都在埋头苦缝 。
【插销|解码“飞天”舱外航天服】就算是手缝 , 同样要求精准 , 尺寸公差也不超过1毫米 。 郭浓介绍说 , 更重要的是 , 由于航天服的特殊性 , 不能反复拆缝 , 走针的时候务必小心 , 力争一次到位 。
也正因为此 , 郭浓和同事们在缝制的时候 , 必须做到手到哪眼到哪 , 时间久了 , 练就出一双双火眼金睛 。
“我们这里的工匠 , 个个视力都是2.0 。 ”李杨开玩笑说 。
液冷服:全身上下铺线100米
航天员在舱外活动时会产生热量 , 需要穿上给身体降温的液冷服 。
液冷服是由弹性材料制成的 , 全身上下全是细密的小孔 , 供42根液冷管路线均匀穿过 , 每两孔间穿1厘米的线 , 全身上下铺设100米左右 , 就得穿20000个孔 , 尤其是头部的蛇形分布线路 , 得穿出个太极图 。
气密层:反复刷几遍胶
在真空中 , 人体血液中的氮气会变成气体 , 造成减压病 , 必须给航天服加压充气 , 否则就会因体内外的压差悬殊而造成生命危险 。
因此 , 航天服的气密性要求极为严苛 。 车间的林波师傅介绍说 , 比如为舱外航天服气密层刷胶 , 也不是简单地刷 , 要观察温湿度、刷胶时间、薄厚度要适量均匀 。
“刷完晾 , 晾完刷 , 要反复刷上几遍 。 ”林波说 。
粘胶组组长莫让江说 , 舱外服气密层的TPU材料表面非常光滑 , 粘胶前必须涂上一层表面处理剂对表面进行活化 , 稍微处理不当 , 表面就有可能造成损伤 。 而透明色的材料导致肉眼几乎看不见特别小的损伤 , 等到后期加工完再充压测试就为时已晚 。
背包门:航天员“生命之门”必须密封严实
舱外服的背包门被称为航天员的“生命之门” 。 在太空环境下 , 背包门如果密封不严 , 将直接威胁航天员的生命 。
岳跃庆介绍说 , 背包门的插销座有4组、插销门有4组 , 插销座和插销门合上时要天衣无缝 。
为此 , 他们用卡尺一点点地量 , 精度精确到几十微米 。 最终 , 他们用极精准的工艺手段使得开背包门省力一半多 。 此外 , 他们还凭着毅力和巧劲 , 硬是把口径只有几毫米的不锈钢小孔打磨得跟镜面一样光滑 。
“干就要干到极致 。 ”岳跃庆说 , “舱外航天服里有气液、通风管路和电缆 , 在保证性能的前提下 , 还得注意各条线路安装美观、整齐 , 胶痕清理干净 , 标识可视角度便利 。 ”
(据新华社北京7月4日电)

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